14.3 Κύκλος Ζωής Λογισμικού

Ένα πρόγραμμα αρχίζει την ζωή του από την στιγμή που θα καθοριστούν οι απαιτήσεις του, οι προδιαγραφές του και παύει να ζει όταν εξαντληθούν όλα τα περιθώρια συντήρησής του (προσθήκες, αλλαγές, βελτιώσεις).

Θα έχετε προσέξει ότι στα διάφορα πακέτα λογισμικού, είτε είναι γλώσσες προγραμματισμού, είτε πακέτα εφαρμογών, είτε λειτουργικά συστήματα, δίπλα στο εμπορικό όνομα του λογισμικού, υπάρχει o αριθμός της έκδοσής του (version).

Ο αριθμός έκδοσης που συνοδεύει την ονομασία κάθε πακέτου λογισμικού, δείχνει ακριβώς τις αλλαγές που έχουν πραγματοποιηθεί από την αρχική του εμφάνιση. Ο κανόνας λέει ότι, όταν οι αλλαγές είναι σημαντικές, δηλαδή έχουν προστεθεί νέες λειτουργίες, εντολές, προγράμματα, ο αριθμός αυξάνει κατά ακέραιο αριθμό (DOS ver.5 DOS ver.6), όταν οι αλλαγές είναι μικρότερες, τότε αυξάνεται κατά δέκατα (Windows v.3.1, Windows v.3.11). Τα τελευταία χρόνια αυτή η εξέλιξη των δυνατοτήτων ενός λογισμικού έχει συνδεθεί με την πολιτική πωλήσεων των εταιρειών παραγωγής. Έτσι οι αριθμοί που ακολουθούν τις ονομασίες του λογισμικού, έχουν έντονη την χροιά του τμήματος πωλήσεων και όχι του τμήματος ανάπτυξης της εταιρείας (Windows 95, Windows98, Office 97 κ.λπ).

Θα έχετε παρατηρήσει ακόμα ή θα έχετε ακούσει, ότι το τάδε λογισμικό αντικαταστάθηκε από το δείνα, για παράδειγμα το MS-DOS αντικαταστάθηκε από τα Windows.

Οι αριθμοί έκδοσης και οι αντικαταστάσεις του λογισμικού δείχνουν με τον καλύτερο τρόπο ότι, κάθε λογισμικό έχει ένα κύκλο ζωής, όπου στον κύκλο αυτό γεννιέται και πεθαίνει όπως ένας ζωντανός οργανισμός.

Τι σημαίνει όμως "κύκλος ζωής"; Ποιες είναι οι ενδιάμεσες φάσεις του;

Μια σύγκριση θα μας δώσει καλύτερα το περιεχόμενο του όρου "Κύκλος Ζωής". Ας δούμε πρώτα τον "κύκλο ζωής" ενός αυτοκινήτου.

Η δημιουργία ενός αυτοκινήτου ξεκινά συνήθως από μία έρευνα που θα καταγράψει τις επιθυμίες του κοινού, αυτοκίνητο πόλης, εκτός δρόμου, φθηνό, γρήγορο και την τάση της αγοράς. Τα αποτελέσματα της έρευνας, σε συνδυασμό με άλλα δεδομένα, όπως άλλα μοντέλα του εργοστασίου, μοντέλα του ανταγωνισμού κ.λπ, θα καθορίσουν τις προδιαγραφές του νέου αυτοκινήτου, μικρό ή μεγάλο, γρήγορο, νεανικό, με πόσες πόρτες, με ποια πρόσθετα, σε ποια τιμή κ.λπ. (φάση ανάλυσης).

Οι μηχανικοί της εταιρείας έχοντας υπ’ όψη τις προδιαγραφές θα σχεδιάσουν το νέο αυτοκίνητο επιλέγοντας τα κατάλληλα υλικά, δίνοντάς του την εξωτερική μορφή και τα άλλα χαρακτηριστικά που έχουν προδιαγραφεί, ιπποδύναμη, κατανάλωση, κ.λπ. (φάση σχεδιασμού).

Το τμήμα παραγωγής του εργοστασίου θα πάρει τα σχέδια και θα προσαρμόσει τη γραμμή παραγωγής από πλευράς διαδικασιών και ελέγχων, ώστε να μπορεί να παράγεται το νέο αυτοκίνητο (φάση υλοποίησης).

Το έτοιμο αυτοκίνητο θα πρέπει να περάσει ένα τελικό έλεγχο λειτουργίας στο δρόμο και κάτω από ακραίες συνθήκες. Αυτός ο έλεγχος θα διενεργηθεί μέσα στις εγκαταστάσεις της εταιρείας, ώστε το νέο αυτοκίνητο να δοκιμαστεί σαν σύνολο (φάση ελέγχου).

Το δοκιμασμένο αυτοκίνητο είναι έτοιμο για πώληση. Πωλούμενο μπαίνει πλέον σε κανονική λειτουργία, η οποία εξασφαλίζεται με την κατάλληλη συντήρηση από τους εξουσιοδοτημένους μηχανικούς (φάση λειτουργίας και συντήρησης).

Αυτός λοιπόν είναι ο κύκλος ζωής ενός αυτοκινήτου, παρόμοιος σε αρκετά σημεία με τον κύκλο ζωής ενός προγράμματος, που παρουσιάζεται διαγραμματικά στο σχήμα 14.3.

Τα βέλη δείχνουν την αλληλεπίδραση των διαδοχικών φάσεων του κύκλου ζωής ενός προγράμματος. Δηλαδή ότι το τέλος μιας φάσης οδηγεί στην επόμενη, αλλά μπορεί να οδηγήσει και στην προηγούμενη. Όταν το τέλος μιας φάσης οδηγεί στην προηγούμενη, σημαίνει ότι ορισμένα στοιχεία, χρειάζεται να επανακαθοριστούν.

Σχ. 14.3. Κύκλος ζωής προγράμματος

Στη φάση Ανάλυσης και Σχεδίασης που ακολουθεί τον ορισμό του προβλήματος από τον πελάτη, μπορούμε να διακρίνουμε τις εξής ενέργειες:

- Καταγράφονται αναλυτικά τα δεδομένα και τα ζητούμενα του προβλήματος. - Ζητούνται οι απαραίτητες διευκρινήσεις από τον πελάτη, σε όσα σημεία οι προδιαγραφές παρουσιάζουν ασάφεια. - Καθορίζεται η δομή του προγράμματος. - Καθορίζονται οι ενότητες (ρουτίνες, υποπρογράμματα) από τις οποίες θα αποτελείται το πρόγραμμα. - Αναζητούνται έτοιμες ενότητες (modules) από παλιότερα προγράμματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν και σ’ αυτό το πρόγραμμα. - Επιλέγονται οι αλγόριθμοι και οι δομές δεδομένων που θα χρησιμοποιηθούν σε κάθε ενότητα.

Στην επόμενη φάση της Υλοποίησης του προγράμματος σε κάποια γλώσσα προγραμματισμού, ακολουθούμε τα εξής βήματα με τη σειρά:

- Επιλέγεται η γλώσσα προγραμματισμού για το συγκεκριμένο πρόγραμμα. Σημειώστε ότι όλες γλώσσες δεν είναι κατάλληλες για όλα τα προβλήματα. - Εισάγεται το κωδικοποιημένο πρόγραμμα στον υπολογιστή. Το πρόγραμμα αυτό είναι το αρχικό πρόγραμμα (source program). - Ζητείται η μετάφραση του προγράμματος από ένα μεταγλωττιστή, ώστε αυτό να γίνει κατανοητό από τον υπολογιστή. Το πρόγραμμα αυτό είναι το τελικό πρόγραμμα (object program). - Η μετάφραση θα αποκαλύψει λάθη "ορθογραφίας" και συντακτικού" της γλώσσας προγραμματισμού. - Διορθώνονται τα λάθη και ακολουθεί ξανά μετάφραση του προγράμματος, έως την οριστική εξάλειψή τους.

Προσοχή: Ο έλεγχος ενός προγράμματος, διαπιστώνει την ύπαρξη ενός λάθους, ποτέ όμως δεν πιστοποιεί την ανυπαρξία λάθους.

Η φάση των Ελέγχων αναφέρεται στον έλεγχο των λογικών λαθών που πιθανόν να υπάρχουν σε ένα πρόγραμμα. Η σειρά των ελέγχων είναι η ακόλουθη.

- Το πρόγραμμα ελέγχεται, με τα δεδομένα ελέγχου που είχε ελεγχθεί και ο αλγόριθμος, για να διαπιστωθεί αν παράγει τα επιθυμητά αποτελέσματα. - Διαπιστώνονται λάθη που οφείλονται είτε σε λάθη κατά την κωδικοποίηση του αλγόριθμου είτε από λανθασμένη επικοινωνία ενοτήτων. - Τα τυχόν λάθη διορθώνονται και οι έλεγχοι συνεχίζονται μέχρι το πρόγραμμα να απαλλαγεί από αυτά. - Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα στον πελάτη προκειμένου να έχουμε την οριστική επικύρωση εκ μέρους του. - Αν παρουσιάζεται απόκλιση από τις προδιαγραφές, θα πρέπει να επιστρέψουμε στην φάση της ανάλυσης και σχεδίασης προκειμένου να γίνουν οι κατάλληλες διορθώσεις.

Στο τέλος της φάσης των ελέγχων έχουμε ένα έτοιμο πρόγραμμα που μπορούμε να παραδώσουμε στον πελάτη για χρήση. Δεν πρέπει να ξεχνάτε, ότι ο έλεγχος του προγράμματος διαπιστώνει την ύπαρξη ενός λάθους που πρέπει να διορθωθεί, δυστυχώς όμως δεν πιστοποιεί την απουσία λάθους. Έτσι ένα πρόγραμμα κατ’ ουσία βρίσκεται κάτω από ένα διαρκή έλεγχο της ορθής λειτουργίας του.

Στην επόμενη φάση της Συντήρησης θα γίνουν όλες οι προσαρμογές και βελτιώσεις που χρειάζονται προκειμένου το πρόγραμμα σας να συνεχίσει να χρησιμοποιείται. Η φάση αυτή διαρκεί όσο θα χρησιμοποιείται το πρόγραμμα σας. Εδώ θα παρατηρήσουμε ότι:

- Οι προσαρμογές είναι αναπόφευκτες όταν διαφοροποιούνται τα δεδομένα του προβλήματος ή όταν ο χρήστης ζητήσει νέες λειτουργίες. - Κάποιες προσαρμογές μπορεί να απαιτήσουν την εκτέλεση της φάσης της ανάλυσης και σχεδίασης και άρα όλων των υπολοίπων φάσεων. - Οι βελτιώσεις προκύπτουν από την εμπειρία που αποκτάται με τον καιρό και μας κάνει να "βλέπουμε" τα ίδια πράγματα με "άλλο μάτι". - Κάθε προσαρμογή ή βελτίωση θα πρέπει να καταλήγει σε συνολικό έλεγχο του προγράμματος και φυσικά στην καταγραφή των σχετικών σχολίων για την τεκμηρίωση. - Το τελευταίο στάδιο αυτής της φάσης έρχεται με την τελειοποίηση του προγράμματος. Τώρα το πρόγραμμά σας δουλεύει υποδειγματικά … μέχρι την επόμενη αλλαγή.

Στο σχήμα 14.4 παρουσιάζεται η προσπάθεια που απαιτείται κατά τις διάφορες φάσεις του κύκλου ζωής ως ποσοστό του συνολικού έργου.

Σχ. 14.4. Κατανομή της προσπάθειας που απαιτείται στις διάφορες φάσεις του κύκλου ζωής προγράμματος